(57)【要約】【課題】  複数個の単位平面表示素子を配列した平面型表示装置において、各画素の表示画素の輝度の変化が小さく、高品質の画像を表示することができる平面型表示装置を提供する。【解決手段】  平面型表示装置の調整方法において、表示画像を縦または横方向に一列に等間隔の間欠表示として表示面全面を撮像した後、順次表示画素を隣接する画素に移動して撮像する操作を、隣接する間欠表示画素間の画素数よりも１回多く行って表示面のすべての画素の撮像を行った後に、得られた撮像データを画素配置情報に基づいて配置して合成全表示面画像データを作製し、配置した画素情報から画素基準設定値を設定し、得られた設定値を配置した画素情報と比較し各画素の補正係数を演算して補正係数を補正係数用メモリーに格納し、平面型表示装置の各画素へ供給する映像信号を補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって調整する平面型表示装置の調整方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面型表示装置の調整方法において、表示画像を縦または横方向に一列に等間隔の間欠表示として表示面全面を撮像した後、順次表示画素を隣接する画素に移動して撮像する操作を、隣接する間欠表示画素間の画素数よりも１回多く行って表示面のすべての画素の撮像を行った後に、得られた撮像データを画素配置情報に基づいて配置して合成全表示面画像データを作製し、配置した画素情報から画素基準設定値を設定し、得られた設定値を配置した画素情報と比較し各画素の補正係数を演算して補正係数を補正係数用メモリーに格納し、平面型表示装置の各画素へ供給する映像信号を補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって調整することを特徴とする平面型表示装置の調整方法。
【請求項２】
隣接する表示画素間隔の画素数を同時に表示される隣接する画素の輝度が区別して測定される大きさとすることを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置の調整方法。
【請求項３】
表示画素の測定手段が複数個の光測定画素が配列されたものであり、複数個の光測定画素による測定データを積分して表示画素のデータとすることを特徴とする請求項１または２に記載の平面型表示装置の調整方法。
【請求項４】
補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって映像信号を調整した後に、撮像手段による撮像から映像信号調整手段による調整までの過程を繰り返し行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の平面型表示装置の調整方法。
【請求項５】
間欠表示した画像の撮像の際に、間欠表示した隣接画像が区別して撮像される範囲で合焦位置から焦点をずらせてモアレを軽減し各間欠表示画素のデータを取り込むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の平面型表示装置の調整方法。
【請求項６】
平面型表示装置の調整の前あるいは後の少なくともいずれか一方には、平面型表示装置の全面を表示して表示面全面を撮像し、得られた撮像データを画素配置情報に基づいて配置し、画素基準値と比較し各画素の補正係数を演算して補正係数を補正係数用メモリーに格納し、平面型表示装置の各画素へ供給する映像信号を補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって調整した後に行ったことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の平面型表示装置の調整方法。
【請求項７】
全表示面画像データの表示画像のモアレの位相をずらして画像撮像工程を複数回繰り返し行い、得られた画像データを合算平均化して測定データとすることを特徴とする請求項６記載の平面型表示装置の調整方法。
【請求項８】
平面型表示装置の調整方法において、平面型表示装置の表示面に縦または横方向に移動可能であって、横または縦の一列を同時撮像可能な撮像手段を設置し、表示面の画素を横または縦の一列毎に移動して順次表示させ、表示された画素に同期して撮像手段の移動と撮像を繰り返して全表示画素の撮像をした後に、得られた撮像データを画素配置情報に基づいて配置して合成全表示面画像データを作製し、配置した画素情報から画素基準設定値を設定し、得られた設定値を配置した画素情報と比較し各画素の補正係数を演算して補正係数を補正係数用メモリーに格納し、平面型表示装置の各画素へ供給する映像信号を補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって調整することを特徴とする平面型表示装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は単位表示装置を複数個配置してなる画像表示装置の表示品質を向上させる輝度等の調整方法に関するものであり、特に各画素の輝度の正確な測定に特徴を有する平面型表示装置の調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
小型のプラズマ表示装置等の単位表示装置を多数配列して面積が大きな画面を形成した平面型表示装置は、各単位表示装置および各単位表示装置間の輝度等のばらつき、隣接する単位表示装置間での継ぎ目の表示違和感など表示品質低下要因が多くある。これらは、各単位表示装置に供給する電気信号を調整する等の方法によって輝度、色度を補正処理することにより大幅に表示品質を向上できる。
【０００３】
従来のマルチスクリーン型大型表示装置における輝度むら補正方法として、各ユニット毎の輝度ばらつきを低減する方法が各種提案されている。
これらの輝度調整方法は何れも構成ユニット毎に対して輝度等を調整するものであって、表示面全体の画素のばらつきを調整するもので無いため表示品質の向上に限界があった。
そこで本発明者らは単位表示装置の複数個を配列した表示装置の表示画面の全体を撮像して全画素のデータを取り込み全画素の輝度補正する方法を特願２００３−２７２０３８号として出願した。
この方法は表示面全面の輝度を調整するものであって、表示品質は大幅に向上したが、部分的には表示品質の補正が適正ではない部分が生じることがあった。
輝度補正が適性に行なわれない問題点について検討し、測定時に各画素の輝度が正確に測定されない場合があることが原因の一つであることを見いだしたものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、単位平面表示素子の複数個を配列した平面型表示装置における表示画像の品質を各表示画素の輝度を、隣接する画素に影響を受けないようにして正確に測定し、それに基づいて表示面全体を調整する画像表示特性が優れた画像調整方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の課題は、平面型表示装置の調整方法において、表示画像を縦または横方向に一列に等間隔の間欠表示として表示面全面を撮像した後、順次表示画素を隣接する画素に移動して撮像する操作を、隣接する間欠表示画素間の画素数よりも１回多く行って表示面のすべての画素の撮像を行った後に、得られた撮像データを画素配置情報に基づいて配置して合成全表示面画像データを作製し、配置した画素情報から画素基準設定値を設定し、得られた設定値を配置した画素情報と比較し各画素の補正係数を演算して補正係数を補正係数用メモリーに格納し、平面型表示装置の各画素へ供給する映像信号を補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって調整する平面型表示装置の調整方法によって解決することができる。
また、隣接する表示画素間隔の画素数を同時に表示される隣接する画素の輝度が区別して測定される大きさとする前記の平面型表示装置の調整方法である。
また、表示画素の測定手段が複数個の光測定画素が配列されたものであり、複数個の光測定画素による測定データを積分して表示画素のデータとする前記の平面型表示装置の調整方法である。
【０００６】
補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって映像信号を調整した後に、撮像手段による撮像から映像信号調整手段による調整までの過程を繰り返し行う前記の平面型表示装置の調整方法である。
また、間欠表示した画像の撮像の際に、間欠表示した隣接画像が区別して撮像される範囲で合焦位置から焦点をずらせてモアレを軽減し各間欠表示画素のデータを取り込む前記の平面型表示装置の調整方法である。
平面型表示装置の調整の前あるいは後の少なくともいずれか一方には、平面型表示装置の全面を表示して表示面全面を撮像し、得られた撮像データを画素配置情報に基づいて配置し、画素基準値と比較し各画素の補正係数を演算して補正係数を補正係数用メモリーに格納し、平面型表示装置の各画素へ供給する映像信号を補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって調整した後に行った前記の平面型表示装置の調整方法である。
【０００７】
また、全表示面画像データの表示画像のモアレの位相をずらして画像撮像工程を複数回繰り返し行い、得られた画像データを合算平均化して測定データとする前記の平面型表示装置の調整方法である。
平面型表示装置の調整方法において、平面型表示装置の表示面に縦または横方向に移動可能であって、横または縦の一列を同時撮像可能な撮像手段を設置し、表示面の画素を横または縦の一列毎に移動して順次表示させ、表示された画素に同期して撮像手段の移動と撮像を繰り返して全表示画素の撮像をした後に、得られた撮像データを画素配置情報に基づいて配置して合成全表示面画像データを作製し、配置した画素情報から画素基準設定値を設定し、得られた設定値を配置した画素情報と比較し各画素の補正係数を演算して補正係数を補正係数用メモリーに格納し、平面型表示装置の各画素へ供給する映像信号を補正係数用メモリーから呼び出した補正係数によって調整する平面型表示装置の調整方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によって、単位平面表示素子を多数配列した大型の画像表示装置において、画像表示装置の各画素の情報を隣接する画素によって影響されることなく正確に測定することができるので、それらを元に構成した合成表示画像を基準画素と比較して調整して精度が高い画像の調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、表示画像の補正が適性に行なわれない問題点について検討し、測定時に各画素の輝度が正確に測定されない場合があることが原因の一つであることを見いだしたものである。とくに、隣接する画素の輝度が急峻に変化する場合には、全面表示をして測定した場合には、隣接する画素の測定データに基づく補正のみでは適正な調整が行われないことがあるので、表示面全面の測定による調整とともに、本発明の個々の画素の輝度を正確に測定する方法とを組み合わせることによってより優れた表示画像が得られることを見出したものである。
【００１０】
以下に、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の平面型表示装置を説明する図である。
図１で説明する平面型表示装置１は、多数のプラズマ表示素子から構成された単位平面表示素子５が配置されて構成されている。
平面型表示装置１の表示面に形成された、表示画像の周辺を示すマーカ７が、平面型表示装置の表示面から所定の距離を設けて配置されたＣＣＤカメラ等の撮像手段１１によって撮像される。
マーカ７の撮像によって表示面の周辺の位置を確定した後に、平面型表示装置の全画素を等間隔にＮ画素毎の間欠表示画素９のように表示して、先にマーカで撮像した場合と同一の倍率に表示面を撮像する。
【００１１】
撮像手段によって撮像されたデータは、表示画素に比して広がりを有しているとともに、撮像手段の解像度は表示画素の解像度と一致していない場合もある。
このため、正確な輝度の測定のためには、最も輝度の大きな部分を中心にしてその両側の撮像データを積分することによって一列の表示画素の列画像データ１２が作成される。
表示画素の各列の列画像データ１２をマーカ７による画像情報によって定められた画像の大きさ、およびアドレスを示す画像情報に基づいて、各画素の情報に応じた補間配置画像が形成される。次いで、各間欠表示画像の補間配置データから全表示面像形成手段１３によって一つの全表示面画像データが形成される。
この補間配置した全表示画像データから基準輝度情報を設定するとともに、基準輝度情報との相違を輝度分布補正係数処理回路１５によって演算して、補正係数用メモリー１７に保存される。
【００１２】
一方、映像入力信号１９は、γ補正回路２１によって補正された後に、補正係数用メモリー１７に蓄積された画素毎の補正係数に基づいて輝度補正演算回路２３において各画素の輝度信号が補正をされる。
次いで、輝度補正されたデータは、映像信号用フレームメモリー２５において展開されて表示データ配列変換処理回路２７に送信されて、それぞれの単位平面表示素子５に応じたデータとされる。
そして、表示データ伝送回路２９から、単位平面表示素子５−１ないし５−ｎの表示制御回路３１へと伝送され、表示制御回路からアドレス駆動回路３３、スキャン駆動回路３５、サステイン駆動回路３７へ駆動信号が送信されて、画像の表示が行われる。
また、各駆動回路には、ＤＣ／ＤＣコンバータから構成された電源３９からアドレス駆動電圧Ｖａ、サステイン駆動電圧Ｖｓ、スキャン駆動電圧Ｖｗ等が供給される。
【００１３】
図２は、本発明の平面型表示装置を説明する図である。
本発明の平面型表示装置１は、単位平面表示素子５の素子番号Ｕ１１からＵ１ｍの一列の表示素子を、ｎ段配置したものであり、合計ｎ×ｍ個の単平面表示素子５によって一つの平面型表示装置１が形成されている。
そして、各単位平面表示素子５には、表示データ伝送回路２９から表示データが伝送されて一つの画像が表示される。
【００１４】
図３は、本発明の平面型表示装置の画素の輝度調整手順を説明する図である。
単位平面表示素子として、６４画素×６４画素×Ｒ，Ｇ，Ｂの画素で形成されたものを用いて、単位平面表示素子を縦方向に８個、横方向に１０個、合計８０個配列し、総画素数６４０×５１２×Ｒ，Ｇ，Ｂの平面型表示装置を例に挙げて説明する。
Ｓ１において、平面型表示装置の表示画素の最外周の４個の頂点に設けたマーカを表示し、撮像手段によって撮像する。撮像した４個の頂点によって表示画像の大きさを検出する。
画像の大きさの検出のために４個の頂点に配置するマーカに代えて、最外周部の一列のみを発光させる等の方法によって画像の大きさを検出しても良い。
【００１５】
Ｓ２において、全表示画素を等間隔で区画して間欠表示を行う。例えば、６４×６４××３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の単位平面表示素子を高さ方向に８枚、横方向に１０枚を配列した平面型表示装置を列方向に等間隔にＮ画素の間欠表示を行う。
Ｓ３において、先のマーカの撮像時と同一の測定倍率で、第１の画像を撮像する。次いで、表示画素を隣接する画素に移動して、第２の画像の撮像を行う。このように、表示画像を隣接する画素へ移動するとともに表示画像を撮像する操作をＮ＋１回繰り返し行うことによって、平面型表示装置のすべての画素のデータの取り込みが行われる。
【００１６】
Ｓ４において、Ｎ＋１回の撮像によって撮像された画像データから表示画像の画像データを抽出する。撮像された画像データは表示画像の各画素の画素の位置情報とは一致しない場合があるが、それらを、先に撮像したマーカの位置を基準にして、撮像画像の各画素情報のアドレスを求め、各表示画素毎にデータを積分して、各表示画素毎のデータとするとともに、アドレスに基づいて表示画像の画素密度に補間配置処理を行って、表示画素の各画素の画素情報を確定して補間配置して、Ｎ＋１個の各表示配置データから１個の合成全表示面画像を形成する。
【００１７】
次いで、Ｓ５において、合成全表示面画像データから設定した基準輝度情報に基づいて各画素毎の補正係数を演算する。
Ｓ６において、演算した補正係数が補正係数用メモリーに読み込まれる。
次いで、Ｓ７において、入力されたＲ，Ｇ，Ｂの映像信号を補正係数用メモリーに格納された補正係数に基づいて輝度分布演算回路によって演算を行って映像信号の輝度情報を補正する。
【００１８】
次いで、Ｓ８において、映像信号用フレームメモリーに輝度分布が補正された映像信号を展開した後に、Ｓ９において、輝度分布補正画像を平面型表示装置に伝送して画像の表示を行う。
以上のＳ９までの補正によって画素の輝度むらは改良されるが、さらに表示画像の輝度分布の均一性を高めるためには、補正された画像を再度撮像して、Ｓ２からの処理工程を繰り返し行うことによって補正処理での誤差を低減することが可能となる。
【００１９】
また、以上のような間欠表示した画像の撮像による方法であれば、撮像回数が表示画素間隔に存在する画素数よりも１回多い回数で表示面全体の輝度を測定することができるという特徴を有している。
このような撮像方法に代えて、縦または横方向の一列の画素を順次表示し、表示した画素に同期して撮像手段を移動することによって順次撮像しても良い。
【００２０】
図４は、表示面の画素を順次表示して撮像する方法を説明する図である。
図４は、平面型表示装置１の縦の一列の表示画素４１を表示させた状態を示しており、表示面に近接して移動撮像手段４２が配置されており、表示画素を撮像することができる。
表示画素４１の撮像を終わると、表示画素は順次隣接する画素へと移動する。表示画素４１の移動に対応して、移動撮像手段４２も順次移動しながら表示画素を撮像することによって平面型表示装置のすべての画素の輝度を測定し、得られた測定データは、図３に示したものと同様にして処理し、各画素情報のアドレスに応じて配置して１個の合成全表示面画像を形成する。
移動撮像手段としては、ラインセンサカメラ等を用いることができる。
【００２１】
図５は、本発明による調整方法における画素位置と撮像データとの関係の一例を説明する図である。
図５（Ａ）に示す例では、水平方向画素位置をＮ＝６画素間隔で間欠表示した表示画素の光出力の例を説明する図であり、縦軸に示すように６画素おきに光出力が観察される。
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示した画像の撮像データを説明する図である。撮像データは、各表示画素を中心にした広がりを有する撮像出力を示し、水平方向画素位置での中心の表示画素の撮像出力以外にも大きく広がっている。
本発明の調整方法においては、隣接して表示した間欠表示画素によって広がった撮像出力を、隣接する表示画素の出力が相互の表示画素の測定結果に影響をおよびさない撮像出力を閾値として積分して、一つの表示画素の撮像出力とすることによって、間欠表示した表示画素を正確に測定することが可能となる。
【００２２】
図５（Ｃ）は、撮像出力の積分によって得られた、１回の画素の表示と撮像によって得られた各表示画素の相対出力を説明する図である。
また、図５（Ｄ）は、Ｎ＋１回、すなわち７回の表示画素の表示と撮像によって得られた撮像出力の相対出力をすべて示した例である。
このようにして得られた平面型表示装置の相対出力に対して度数分布の一例を示した図が図５（Ｅ）である。基準輝度に基づいて各表示画素の輝度を調整することによって実質的にすべての画素の輝度の正確な測定とその補正が可能となる。
【００２３】
また、以上の説明においては、縦方向の画素列を表示して横方向に順次移動することによって表示画素を撮像する方法について説明をしたが、横方向の画素列を順次縦方向に移動して撮像するものであっても良く、縦方向の画素列および横方向の画素列の両者の測定とそれに基づく画素の調整の両者を組み合わせても良い。
【００２４】
一般に、単位平面表示素子のように多数の画素が配置された表示画素を、画素間隔が小さな撮像素子によって撮像すると、両者の干渉によってモアレ縞が発生する。例えば、単位平面表示素子の横方向の６４画素に対して、カメラの撮像素子側の５０画素を対応させて撮像した場合には、撮像画像には、モアレ縞による輝度変動が観察される。
モアレ縞が撮像画像に形成された場合には、精度の高い調整を行うことができなくなる。
【００２５】
そこで、焦点をぼかしたり、表示系と撮像系との干渉によって生じる周期性分の値を取り除くため撮像素子を水平方向に微小移動し、移動毎に撮像した撮像データの加算処理をして低減することができる。
また、以上の説明では、画像表示系と画像撮像系の画素ピッチの比があまり大きくない場合を説明したが、これを大きくすることにより相互の干渉を緩やかにすることによってモアレ縞をより充分に取り除くことができる。
以下に実施例、比較例を示し本発明を説明する。
【実施例１】
【００２６】
６４画素×６４画素×Ｒ，Ｇ，Ｂの画素で形成された単位平面表示素子を縦方向に８個、横方向に１０個、合計８０個配列し、総画素数６４０×５１２×Ｒ，Ｇ，Ｂの平面型表示装置を作製し、周囲に配置したマーカを点灯して６４０×４８０×Ｒ，Ｇ，ＢのＣＣＤ撮像素子を有する撮像手段によってマーカを撮像して表示画像のアドレスを設定した。
次いで、マーカの撮像の際と同一の倍率で、８画素おきに縦方向に一列に表示して表示面を撮像した。
【００２７】
次いで、表示画素の列を隣接する画素に移動して同様に表示面を撮像した。間欠表示した表示画素の移動と撮像の操作を９回繰り返し行って、全部の表示画素の撮像を行った。
測定した各表示画素の撮像データを元に、表示画素の各列のデータを作成し、次いでそれらのデータを表示画素のアドレスによって配置して合成表示面像を作成した。
【００２８】
形成された合成表示面の輝度変化を第１画素から第３２画素を図６に示す。図６（Ａ）に合成表示面の画素変化を示し、図６（Ｂ）には、図６（Ａ）においてＡで示す第１６画素から第１８画素までの領域の輝度変化の拡大図を示すように、第１６画素および第１８画素は、第１５画素あるいは第１９画素の輝度に比べてわずかに輝度が低下したものであり、第１７画素は第１６画素および第１８画素に比べて大きく輝度が低下したものであった。
これらの合成表示面の輝度変化に基づいて図３に示す手順で各画素の輝度補正を行った後に、先に表示面の輝度を測定して合成表示面を作成した場合と同様に輝度変化を測定し、その結果を図６（Ｃ）に示す。大きな輝度変化があった第１６画素から第１８画素の間の輝度変化は、他の画素と同様の輝度レベルに補正をすることができた。
【００２９】
比較例１
実施例１において、全部の画素を表示して表示面全部を撮影して全表示面の輝度を測定した際の第１画素から第３２画素までの輝度変化を図７に示す。図７（Ａ）には、補正前の輝度変化を示し、図７（Ａ）における第１６画素から第１８画素までのＢで示す領域の拡大図を図７（Ｂ）に示す。
第１６画素の輝度は、第１５画素に比べて段階的に低下したものであり、第１７画素の輝度は更に低下し、第１８画素の輝度は第１９画素に比べて段階的に低下していた。
【００３０】
以上のような輝度の測定結果を元に実施例１と同様に補正を行って輝度の測定を行ったところ、図７（Ｃ）に輝度変化を示すように第１６画素から第１８画素までの輝度の変化を十分に補正することはできなかった。撮像では、実際の輝度に比べ第１６画素と第１８画素は低く、第１７画素は高く測定されるためと考えられる。
なお、実施例１および比較例１において補正後の輝度は、色彩輝度計（トプコン製ＢＭ−７）によって一画素毎の輝度の測定によって行った。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明によって、単位平面表示素子を多数配列した大型の画像表示装置において、画像表示装置の各画素の情報を隣接する画素によって影響されることなく正確に測定することができるので、それらを元に構成した合成表示画像を基準画素と比較して調整して精度が高い画像の調整を行うことができるので、単位平面表示素子を多数配置した大型の平面型表示装置においても高精度の輝度の補正が可能となり、大型の平面型表示装置の表示画像の品質向上に寄与する産業上も極めて有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の平面型表示装置を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の平面型表示装置を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の平面型表示装置の画素の輝度調整手順を説明する図である。
【図４】図４は、表示面の画素を順次表示して撮像する方法を説明する図である。
【図５】図５は、本発明による調整方法における画素位置と撮像データとの関係の一例を説明する図である。
【図６】図６は、一実施例の合成表示面の画素の輝度変化を説明する図である。
【図７】図７は、比較例の合成表示面の画素の輝度変化を説明する図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…平面型表示装置、３…プラズマ表示素子、５，５−１，５−ｎ…単位平面表示素子、７…マーカ、９…表示画像、１１…撮像手段、１３…撮像画像情報、１５…輝度分布補正係数処理回路、１７…補正係数用メモリー、１９…映像入力信号、２１…γ補正回路、２３…輝度補正演算回路、２５…映像信号用フレームメモリー、２７…表示データ配列変換処理回路、２９…表示データ伝送回路、３１…表示制御回路、３３…アドレス駆動回路、３５…スキャン駆動回路、３７…サステイン駆動回路、３９…電源、４１…表示画素、４２…移動撮像手段、１０１…平面型表示装置、１０２，１０２Ａ，１０２Ｂ…単位平面表示素子、１０３…Ｒ画素、１０４…Ｇ画素、１０５…Ｂ画素、１０６…表示画素、ａ…各表示画素間の間隔、ｂ…単位平面表示素子間の間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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